顆粒整形對(duì)再生骨料混凝土耐久性的影響

1、顆粒整形對(duì)再生骨料混凝土耐久性的影響顆粒整形對(duì)再生骨料混凝土耐久性的影響摘要：簡單破碎再生骨料粘附著大量水泥石，并且在破碎過程中產(chǎn)生大量微裂縫，因此簡單破碎再生骨料混凝土的需水量大，導(dǎo)致混凝土的收縮大、氯離子滲透系數(shù)大、碳化速度快以及抗凍性差。顆粒整形不僅除去了骨料表面粘附的水泥石，而且使得再生骨料變得圓滑，混凝土需水量顯著降低，混凝土的收縮性能、抗氯離子滲透性、抗碳化性能和抗凍性能均顯著改善，拓寬了再生混凝土的應(yīng)用領(lǐng)域。關(guān)鍵詞：再生骨

2、料再生骨料混凝土簡單破碎整形中圖分類號(hào)中圖分類號(hào)：TU522.09文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)文章編號(hào)：建筑物因達(dá)到一定的使用年限或因其他原因被拆除時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生大量的廢棄混凝土(abonedConcrete)。將廢棄混凝土作為一種資源，經(jīng)清洗、破碎和篩分等加工處理，得到可以再次用于生產(chǎn)混凝土的骨料——再生骨料(RecycledAggregate)。用再生骨料作為部分或全部骨料配制的混凝土稱為再生骨料混凝土，簡稱再生混凝土(Recy

3、cledConcrete)。再生混凝土的開發(fā)利用符合可持續(xù)發(fā)展的要求。在過去的十多年中，各國對(duì)再生混凝土進(jìn)行了大量的研究，使再生混凝土的開發(fā)利用取得了長足發(fā)展[1~2]。鑒于以前大部分研究都是針對(duì)再生混凝土的力學(xué)性能，本文主要對(duì)再生骨料混凝土的耐久性能進(jìn)行試驗(yàn)研究。1.試驗(yàn)材料及方案試驗(yàn)材料及方案1.1材料選擇材料選擇水泥：東岳水泥廠生產(chǎn)的PO42.5普通硅酸鹽水泥。天然砂：符合JGJ5292要求的細(xì)度模數(shù)為2.8的中砂。再生細(xì)骨料：包

4、括簡單破碎再生細(xì)骨料和顆粒整形再生細(xì)骨料[3~4]。其中，簡單破碎再生細(xì)骨料偏粗，級(jí)配接近Ⅱ區(qū)粗砂，細(xì)度模數(shù)為3.1；顆粒整形再生細(xì)骨料為中砂，級(jí)配完全滿足JGJ5292規(guī)定的Ⅱ區(qū)級(jí)配要求細(xì)度模數(shù)為2.8。天然碎石：符合JGJ5292要求的天然碎石，其中，5mm～10mm骨料占30％，10mm～25mm骨料占70％。再生粗骨料：包括簡單破碎再生粗骨料和顆粒整形再生粗骨料。制備再生骨料的原混凝土為經(jīng)建筑工程質(zhì)檢站檢驗(yàn)后的強(qiáng)度等級(jí)在C20～

5、C50之間的混凝土混合料，混凝土的齡期一般在一年左右。簡單破碎再生骨料是指利用顎式破碎機(jī)將廢混凝土試塊破碎成最大粒徑小于31.5mm的再生骨料；顆粒整形再生粗骨料是指針對(duì)簡單破碎再生骨料的缺陷利用整形機(jī)對(duì)其進(jìn)行處理獲得的高品質(zhì)再生骨料。試驗(yàn)結(jié)果表明，整形后再生骨料的性能較整形前有明顯的提高[5~6]。兩種再生骨料的級(jí)配均能滿足JGJ5292的要求。外加劑：萘系高效減水劑。水：自來水。1.2試驗(yàn)方案試驗(yàn)方案本試驗(yàn)采用水泥用量分為400kg

6、m3和500kgm3的兩組配合比，見表1；混凝土骨料分別采用天然骨料、整形再生骨料和簡單破碎再生骨料，具體材料組合見表2。表1試驗(yàn)配合比試驗(yàn)配合比（kgm3）編號(hào)水泥用量細(xì)骨料用量粗骨料用量高效減水劑140069011204250066010705表2試驗(yàn)所用混凝土材料組合試驗(yàn)所用混凝土材料組合2.2氯離子滲透實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論氯離子滲透實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論表5RCM法測(cè)定的氯離子擴(kuò)散系數(shù)（法測(cè)定的氯離子擴(kuò)散系數(shù)（X1012m2s）組合代號(hào)TT4

7、00R＇R＇400RR400TT500R＇R＇500RR500實(shí)測(cè)結(jié)果7.17914.35424.5366.20113.51521.089從表中可以看出：天然骨料混凝土、顆粒整形再生骨料混凝土和簡單破碎再生骨料混凝土的抗氯離子滲透能力成倍數(shù)下降，例如，TT400的氯離子擴(kuò)散系數(shù)為7.179X1012m2s，R＇R＇400的氯離子擴(kuò)散系數(shù)是14.354X1012m2s，接近TT400的2倍，RR400的氯離子擴(kuò)散系數(shù)是24.536X101

8、2m2s，接近TT400的3.42倍。這主要是由于在破碎過程中在骨料中留下了大量的微裂縫以及水泥石，水泥石的存在使需水量增大，加上骨料中的微裂縫，使簡單破碎再生骨料混凝土的孔隙率大增，抗氯離子滲透能力大幅度下降。經(jīng)過整形后，微裂縫大比例減少，需水量也下降很大，從而使混凝土的抗氯離子滲透能力有很大提高，但比天然骨料混凝土的抗氯離子滲透能力還是低。另外，隨著水泥用量的增加，抗氯離子滲透能力增加。2.3抗凍試驗(yàn)結(jié)果及討論抗凍試驗(yàn)結(jié)果及討論抗凍

9、試驗(yàn)采用快速凍融法，溫度控制在－18～8℃。在凍融過程中沒有出現(xiàn)相對(duì)動(dòng)彈模量下降到60﹪及重量損失率達(dá)5﹪以上的情況，所以試驗(yàn)進(jìn)行到300個(gè)循環(huán)結(jié)束。相對(duì)動(dòng)彈性模量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表6。簡單破碎再生骨料混凝土的相對(duì)動(dòng)彈模量明顯低于天然骨料混凝土的相對(duì)動(dòng)彈模量，尤其到了后期，簡單破碎再生骨料混凝土的相對(duì)動(dòng)彈模量下降幅度明顯增加。例如，TT400在300次循環(huán)后相對(duì)動(dòng)彈模量是82.5﹪，而RR400是64.2﹪。與簡單再生骨料所不同，顆粒整形再

10、生骨料混凝土的相對(duì)動(dòng)彈模量與天然骨料混凝土的相對(duì)動(dòng)彈模量大體相當(dāng)。R＇R＇400在300次循環(huán)后相對(duì)動(dòng)彈模量是80.1﹪說明經(jīng)過顆粒整形后，再生骨料混凝土的抗凍性能明顯提高，并接近天然骨料混凝土的抗凍性能。這是因?yàn)?，顆粒整形去除了再生骨料上大量的水泥石和減少了微裂縫，使得再生混凝土的用水量明顯減少，硬化后的混凝土中的孔隙率大幅降低。另外，再生骨料混凝土的抗凍性能隨水泥摻量的增加而增強(qiáng)，這與天然骨料混凝土的規(guī)律是一致的。表6次凍融循環(huán)后試

11、件的相對(duì)動(dòng)彈模量次凍融循環(huán)后試件的相對(duì)動(dòng)彈模量(%)組合代號(hào)TT400R＇R＇400RR400TT500R＇R＇500RR500500.9820.9760.9480.9860.9810.962750.9710.9640.9230.9850.9690.9421000.9560.9400.8900.9700.9520.9241250.9400.9270.8580.9610.9340.8751500.9550.9100.8270.9500.9

12、400.8581750.9290.9000.8030.9370.9120.8342000.8970.8530.7870.9040.8820.8012500.8510.8310.6870.8700.8450.750循環(huán)次數(shù)3000.8250.8010.6420.8660.8230.6892.4碳化實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論碳化實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論碳化實(shí)驗(yàn)按照GBJ8285進(jìn)行，在碳化箱中調(diào)整CO2的濃度在17﹪－23﹪的范圍內(nèi)，濕度在65﹪－75﹪范圍內(nèi)，